JP3713377B2 - 接眼レンズ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、望遠鏡や双眼鏡等に用いられる極めて広い視野を有する接眼レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、望遠鏡や双眼鏡等に用いられる接眼レンズは広い視野を有するものが多い。また、観察がしやすくするために十分なアイレリーフの確保が重要である。
【0003】
しかし、見掛けの視界が広くなりアイレリーフが大になる程、レンズの外径が大になる。そのため極めて広い見掛け視界と十分なアイレリーフとを同時に確保しようとすると、接眼レンズは大型になり重量が大になる。特に左右両眼で観察する双眼鏡等の接眼レンズとして用いる場合、レンズの外径が大になると最小眼幅を確保することが困難になり、又使用する際にレンズ枠が鼻にあたり快適な観察ができなくなる等の不具合が発生する。
【0004】
又、見掛け視界が80°程度の極めて広い視野をもつ接眼レンズにおいては、接眼レンズの最大径が重要な要素になる。
【0005】
図9は、アイレリーフと接眼レンズの径との関係を示す概略図である。この図よりわかるように、同じ見掛け視界αを有する接眼レンズ同士で比較した場合、アイレリーフERと接眼レンズ最大径DMとの比(アイレリーフに接眼レンズ最大径の逆数を乗じた値)が大きいほど小型な接眼レンズであるといえる。尚図においてEは接眼レンズである。
【0006】
見掛けの視界が80°程度の極めて広い視野の接眼レンズの従来例として、特開平7−84195号、特開平8−36140号、特開平8−76032号等の各公報に記載されたものが知られている。これら従来例のうち、特開平7−84195号公報の接眼レンズは、80°の見掛け視界を確保しているが、アイレリーフと接眼レンズ最大径の比は、0.37程度で、十分に小型な接眼レンズとはいえない。
【0007】
又特開平8−36140号公報の接眼レンズは、アイレリーフと接眼レンズ最大径の比が0.3程度と小さく、この公報に記載された実施例のようにアイレリーフが11mm程度の接眼レンズの場合は、レンズ外径が小さい。しかし、アイレリーフが11mmでは、快適な観察を行なうためには不十分である。アイレリーフをより大きくしようとすると接眼レンズ外径がかなり大になる。また、この接眼レンズは、非点隔差、歪曲収差が十分補正されているとはいえない。
【0008】
又特開昭8−76032号公報に記載されている接眼レンズは、アイレリーフと接眼レンズ最大径の比は0.5程度と大きいが、縁肉(レンズ周辺部での厚み)が不足してしまうため、見掛け視界80°では十分な周辺光量を確保することはできない。又この従来例は、アイレリーフも光軸上15mm程度あるが、最も眼側のレンズ面がきつい凹面であるため実質上のアイレリーフは、13mmに及ばない程度であり十分ではない。
【0009】
以上のように、従来の超広視野接眼レンズは、見掛け視界が80°程度であり、実質上15mm以上の大きなアイレリーフを確保しながら視野周辺まで諸収差特に像面湾曲、非点収差、歪曲収差を良好に補正することは困難である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、見掛け視界80°という広い視野全域にわたり諸収差が良好に補正され、かつ十分なアイレリーフと周辺光量を確保しながらアイレリーフと接眼レンズ最大径の比が0.4程度のレンズ外径の小さい接眼レンズを提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の接眼レンズは、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群との間に中間結像面が形成されるレンズ系で、第2レンズ群が物体側に凹面を向けた正のメニスカス単レンズと少なくとも1枚の正の単レンズとを含んでいて全体として正の屈折力を持つ第1レンズ成分と、負レンズと正レンズとの接合レンズを含んでいて全体として正の屈折力を持つ第2レンズ成分と、物体側に強い屈折力の面を向けた正レンズを含んでいて全体として正の屈折力を持つ第3レンズ成分とよりなることを特徴としている。
【0012】
本発明の接眼レンズは、前記のように第1レンズ群を負の屈折力のレンズ群とすることによりペッツバール和を小さくして像面湾曲を補正するようにすると同時に対物レンズと中間結像面との間の光束を小さくする(光線高を低くする)作用をこの第1レンズ群に持たせるようにしている。このように対物レンズと中間結像面との間の光束を小さくすることにより、対物レンズと接眼レンズとの間に配置される像正立プリズムの体積を小さくすることが可能になり、小型化や軽量化に貢献する。
【0013】
又、第2レンズ群の第1レンズ成分中の物体側に凹面を向けた正のメニスカス単レンズにより像面湾曲を補正し、このレンズの眼側に配置されている正の単レンズと合わせて周辺光束が光軸から遠ざからないように作用させてレンズの外径が小さくなるようにしている。
【0014】
又、第2レンズ群の第2レンズ成分を負レンズと正レンズの接合レンズを含み全体として正の屈折力を持つようにして倍率の色収差を効果的に補正しながら周辺光束が光軸から遠ざからないように作用させることによりレンズの外径を小さく抑えるようにしている。
【0015】
第2レンズ群の第3レンズ成分を物体側に強い屈折力を持つ面を向けた正レンズを有していて全体として正の屈折力を持つようにし構成することにより周辺光束を大きく屈折させて広い見掛け視界を実現するようにしている。
【0016】
以上述べた本発明の接眼レンズにおいて、レンズ系を構成するレンズの面のうち少なくとも1面を非球面にすれば、光学性能を一層向上させる点で望ましい。
本発明のような見掛け視界が極めて広い接眼レンズの場合、レンズ面に非球面を用いれば特に像面湾曲や瞳収差の補正効果が大きい。
【0017】
本発明の接眼レンズは、前述のように第1レンズ群と第2レンズ群の第1レンズ成分の物体側に凹面を向けた正のメニスカス単レンズとにより像面を平坦にすることが出来るが、中心から最周辺までを更に平坦にしたい場合、球面系のみでは最周辺の像面が補正過剰になることがある。このような場合でも非球面を用いることにより像面を平坦にすることが可能である。この場合用いる非球面は、光軸から離れるにしたがってレンズの屈折力が弱くなる非球面形状であることが望ましい。又非球面を配置する場所は、各画角の光束ができるだけ分離している第2レンズ群中に設けることが望ましい。そのなかでも、第1レンズ成分中に設けることが最も望ましい。またコストの低減のために非球面を設けるレンズをプラスチックレンズにする場合、接合レンズではなく単レンズが好ましい。
【0018】
また、前記のような構成の本発明の接眼レンズにおいて、次の各条件を満足することが望ましい。
(1) 0.2<f2 /f21<0.6
(2) 0.35<f2 /f23<0.55
(3) −3.0<f・φ<−0.4
(4) ν22a −ν22b <−25.0
(5) n23>1.65
ただし、f2 は第2レンズ群の焦点距離、f21は第2レンズ群中の第1レンズ成分の焦点距離、f23は第2レンズ群の第3レンズ成分の焦点距離、fは接眼レンズ全系の焦点距離、φは第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気レンズの屈折力、ν22a は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズのアッベ数、ν22b は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズのアッベ数、n23は第2レンズ群中の第3レンズ成分の物体側に強い屈折力を持つ面を向けた正レンズの屈折率である。
【0019】
条件(1)は、第2レンズ群の焦点距離と第2レンズ群中の第1レンズ成分の焦点距離の比f2 /f21を規定するものである。実質的には第2レンズ群中の第1レンズ成分のパワー配分を規定するものである。この条件(1)において下限の0.2を超えてf2 /f21の値が小さくなると第1レンズ成分のパワーが弱くなるため周辺光束が光軸から遠ざかり、レンズの外径を大にしなければならず好ましくない。又条件(1)の上限の0.6を超えてf2 /f21の値が大になると第1レンズ成分のパワーが強くなりすぎて、このレンズ成分で発生する諸収差が悪化し、特に周辺での収差が悪化しこれを他のレンズ群、レンズ成分にて補正することが困難になる。
【0020】
又本発明の接眼レンズにおいて、条件(1)の代りに下記条件(1−1)を満足するようにすれば一層望ましい。
(1−1) 0.25<f2 /f21<0.5
【0021】
次に、条件(2)は第2レンズ群の焦点距離と第2レンズ群中の第3レンズ成分の焦点距離の比f2 /f23を規定するものである。つまり第2レンズ群中における第3レンズ成分のパワー配分を規定するものである。条件(2)の下限の0.35を超えてf2 /f23の値が小になると第3レンズ成分のパワーが弱くなり、周辺光束をアイポイントへ導くことが難しくなり、広い見掛け視界を確保することが難しくなる。又条件(2)において上限の0.55を超えてf2 /f23の値が大になると、第2レンズ群中の第3レンズ成分のパワーが強くなりすぎて、このレンズ成分で発生する諸収差が大になりこれを他のレンズ群やレンズ成分で補正することが困難になる。
【0022】
本発明の接眼レンズにおいて、条件(2)の代りに下記条件(2−1)を満足するようにすれば一層望ましい。
(2−1) 0.4<f2 /f23<0.5
【0023】
条件(3)は接眼レンズ全系の焦点距離fと第1レンズ群と第2レンズ群の間に形成される空気レンズのパワーφとの積f・φを規定するもので、実質的には第1レンズ群と第2レンズ群との間に形成される空気レンズのパワーφを規定するものである。条件(3)の下限の−3.0を超えてf・φの値が小になると空気レンズのパワーが強くなりすぎて諸収差特に周辺像の悪化が著しくなる。条件(3)の上限の−0.4を超えてf・φの値が大になると空気レンズのパワーが弱くなりすぎペッツバール和が増大し像面湾曲の補正が困難になる。
【0024】
又、本発明の接眼レンズにおいて条件(3)の代りに条件(3−1)を満足するようにすることが一層望ましい。
(3−1) −2.0<f・φ<−0.5
【0025】
条件(4)は、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズのアッベ数と正レンズのアッベ数の差を規定するものである。条件(4)の上限の−25.0を超えてアッベ数差ν22a −ν22b が大になると接合レンズでの倍率の色収差の発生が大になり周辺像の色の滲みが補正できなくなる。
【0026】
本発明の接眼レンズにおいて、条件(4)の代りに条件(4−1)を満足するようにすれば一層望ましい。
(4−1) ν22a −ν22b <−30.0
【0027】
条件(5)は、第2レンズ群中の第3レンズ成分中の物体側に強い屈折力を持つ面を向けた正レンズの屈折率を規定したものである。条件(5)の下限の1.65を超えて上記正レンズの屈折率n23が小さくなるとこの正レンズの屈折力を強く保つことができず極めて広い見掛け視界を確保することが困難になる。
【0028】
この条件(5)の代りに下記条件(5−1)を満足するようにすれば一層望ましい。
(5−1) n23>1.70
【0029】
又条件(5)あるいは条件(5−1)の代りに下記(5−2)を満足すれば更に望ましい。
(5−2) n23>1.75
【0030】
以上述べた本発明の接眼レンズにおいて、下記条件(6)、(7)を満足することが望ましい。
(6) −3.0<{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}<−1.01
(7) 0.10<φ22・f<0.40
ただしφ22は第2レンズ群中の第2レンズ成分の屈折力、φ22aは第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折力、φ22bは第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの屈折力である。
【0031】
条件(6)は、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズで発生する色収差の大きさと第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズで発生する色収差の大きさの比をとったもので、この比が−1に近いほど第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズで発生する色収差が小になることを意味する。しかし、この接合レンズ全体での色収差を良好に補正するためには、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズにて色収差が全く発生しないようにすると、第2レンズ群中の他のレンズにて発生する色収差を補正することができなくなり好ましくない。
【0032】
条件(6)を満足する程度の色収差を接合レンズの負レンズにて発生させれば、接眼レンズ全体での色収差を良好に補正できる。
【0033】
条件(6)の下限を超えて条件(6)にて規定する色収差の値が小さくなると、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズで発生する色収差が大きくなりすぎて、他のレンズで発生する色収差とで互いに打ち消し合う分を考慮しても色収差が過剰に発生する。
【0034】
条件(6)の上限を超えて上記の値が大になると、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズで発生する色収差が小さくなりすぎ、他のレンズで発生する色収差を補正する効果が小さくなりすぎる。
【0035】
条件(7)は、第2レンズ群中の第2レンズ成分の屈折力に接眼レンズ全系の焦点距離を乗じた値を規定するものである。
【0036】
この条件(7)の下限を超えて上記値が小さくなると、第2レンズ群中の第2レンズ成分の屈折力が小さくなり、軸外光線を曲げる作用が小さくなりすぎ、そのためレンズ外径を小さく抑えることができない。
【0037】
条件(7)の上限の0.40を超えて上記値が大になると、第2レンズ群中の第2レンズ成分の屈折力が大きくなり、軸外光線を曲げる作用が大きくなりすぎ、軸外収差の補正が困難になる。
【0038】
又、本発明の接眼レンズにおいて、下記条件(8)、(9)を満足することが望ましい。
(8) α22a−α22b<30
(9) 1.65<AVE(n22a,n22b)<1.93
ただしα22aは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの硝材の平均線膨張係数、α22bは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの硝材の平均線膨張係数、n22aは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折率、n22bは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの屈折率、AVE(n22a.n22b)は第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折率n22aと正レンズの屈折率n22bの平均値である。
【0039】
前記条件(8)は、第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズと正レンズの平均線膨張係数の差を規定したものである。条件(8)の上限の30を超えると、特に見掛け視野等の大きい光学系では接合後に接合した箇所が剥れていわゆる接合切れが発生しやすくなる。尚、平均線膨張係数とは、試料を毎分4℃の一定速度で昇温加熱しつつ試料の伸びと温度とを測定し、温度あたりの試料の膨張を示す値で+100℃〜+300℃の平均線膨張係数(10-7/℃)またはそれに相当する係数を意味する。
【0040】
又、条件(9)は、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折率n22aと正レンズの屈折率n22bの平均値を規定するもので、条件(9)の下限の1.65を超えて前記屈折率の平均値が小になると、第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの屈折力を確保するために屈折面の曲率半径を小さくしなければならず、軸外収差特に倍率の色収差と非点収差の補正が困難になる。条件(9)の上限の1.93を超えると使用し得る硝材が存在せず実用性がない。
【0041】
また、前記条件(8)の代わりに次の条件(8−1)を満足するようにすれば、接合の切れが発生するおそれが一層少なくなり好ましい。特に、見掛け視野が70°を超える場合に有効である。
(8−1) α22a−α22b<23
また、本発明の接眼レンズにおいて下記条件(10)を満足すれば望ましい。
(10) −0.25<f/f1<−0.05
ただし、f1は第1レンズ群の焦点距離である。
【0042】
条件(11)は、第1レンズ群の焦点距離を規定したもので、本発明の接眼レンズにおいて軸外収差の補正およびレンズ系の小型のためのものである。
【0043】
この条件(10)の上限の−0.05を超えると第1レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、第2レンズ群の外径の増加をまねくほか、第2レンズ群の軸外入射光線が角度が大になり収差補正上好ましくない。条件(10)の下限の−0.25を超えると第1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて第1レンズ群の外径が大になり、プリズムを通る光束径が大になるのでプリズムを小型化することが困難であり、同時に像面湾曲が大になる。
【0044】
以上述べた各条件を満足する本発明の接眼レンズにおいて、少なくとも1面非球面を用いることが望ましい。
【0045】
【発明の実施の形態】
次に本発明の接眼レンズの実施の形態を下記実施例をもとに述べる。
実施例1
f=21.578 ,見掛け視界=80°,レンズ最大径=42.68
アイレリーフ/レンズ最大径=0.41
r1 =98.3759 d1 =5.0000 n1 =1.51633 ν1 =64.15
r2 =-78.3175 d2 =2.5000 n2 =1.64769 ν2 =33.79
r3 =-290.3286 d3 =61.4748
r4 =∞ d4 =59.0000 n3 =1.56883 ν3 =56.33
r5 =∞ d5 =1.0000
r6 =∞ d6 =62.0000 n4 =1.56883 ν4 =56.33
r7 =∞ d7 =1.3500
r8 =38.1133 d8 =4.8058 n5 =1.78472 ν5 =25.68
r9 =2.812×10 4 d9 =2.5000 n6 =1.56384 ν6 =60.67
r10=20.0000 d10=31.4509
r11=-26.1967 d11=7.0000 n7 =1.77250 ν7 =49.60
r12=-23.8861 d12=0.5000
r13=233.9115 (非球面) d13=5.0000 n8 =1.52542 ν8 =55.78
r14=-105.1100 d14=0.5000
r15=38.6426 d15=3.0000 n9 =1.76182 ν9 =26.52
r16=23.2128 d16=13.0000 n10=1.60311 ν10=60.68
r17=818.6530 d17=0.5000
r18=27.2355 d18=8.0000 n11=1.77250 ν11=49.60
r19=90.9036 d19=17.5000
r20アイポント
非球面係数
K=0 ,E=−5.0983×10-6,F=0,G=0, H=0
f2 =22.030,f21=68.804 ,f23=47.724,φ=−0.0838
f2 /f21=0.320,f2 /f23=0.462,f・φ=-1.809
ν22a −ν22b =-34.16,n23=1.77250
{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}=−1.081,φ22・f=0.270
α22a−α22b=27, AVE(n22a.n22b)=1.68247
f/f1=−0.110
【0046】
実施例2
f=21.576 ,見掛け視界=80°,レンズ最大径=42.46
アイレリーフ/レンズ最大径=0.412
r1 =98.1138 d1 =5.0000 n1 =1.51633 ν1 =64.15
r2 =-76.8753 d2 =2.5000 n2 =1.63980 ν2 =34.46
r3 =-296.5445 d3 =61.3650
r4 =∞ d4 =59.0000 n3 =1.56883 ν3 =56.33
r5 =∞ d5 =1.0000
r6 =∞ d6 =62.0000 n4 =1.56883 ν4 =56.33
r7 =∞ d7 =1.3500
r8 =47.4956 d8 =4.8058 n5 =1.80518 ν5 =25.43
r9 =-494.1686 d9 =2.5000 n6 =1.51633 ν6 =64.15
r10=21.3667 d10=31.4509
r11=-42.0000 d11=7.0000 n7 =1.77250 ν7 =49.60
r12=-27.9589 d12=0.5000
r13=-71.6099 d13=5.0000 n8 =1.49241 ν8 =57.66
r14=-53.7140(非球面)d14=0.5000
r15=39.9442 d15=3.0000 n9 =1.76182 ν9 =26.52
r16=22.4690 d16=13.0000 n10=1.60311 ν10=60.68
r17=-602.3443 d17=0.5000
r18=26.5134 d18=8.0000 n11=1.77250 ν11=49.60
r19=90.9036 d19=17.5000
r20アイポイント
非球面係数
K=0 ,E=4.0895×10-6,F=0 ,G=0 ,H=0
f2 =22.258,f21=73.701,f23=45.965,φ=−0.0565
f2 /f21=0.302 ,f2 /f23=0.4842,f・φ=-1.22
ν22a −ν22b =-34.16,n23=1.7725
{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}=−1.136,φ22・f=0.283
α22a−α22b=27, AVE(n22a.n22b)=1.68247
f/f1=−0.105
【0047】
実施例3
f=21.729 ,見掛け視界=80°,レンズ最大径=43.858
アイレリーフ/レンズ最大径=0.399
r1 =95.6023 d1 =5.0000 n1 =1.51633 ν1 =64.15
r2 =-76.6162 d2 =2.5000 n2 =1.63980 ν2 =34.46
r3 =-316.2649 d3 =61.2070
r4 =∞ d4 =59.0000 n3 =1.56883 ν3 =56.33
r5 =∞ d5 =1.0000
r6 =∞ d6 =62.0000 n4 =1.56883 ν4 =56.33
r7 =∞ d7 =1.3500
r8 =40.0728 d8 =4.8058 n5 =1.78472 ν5 =25.68
r9 =-247.1450 d9 =2.5000 n6 =1.65160 ν6 =58.55
r10=23.9583 d10=31.4509
r11=-23.9123 d11=6.0000 n7 =1.77250 ν7 =49.60
r12=-24.1787 d12=0.5000
r13=-1024.5037(非球面d13=6.0000 n8 =1.52542 ν8 =55.78
r14=-50.6901 d14=0.5000
r15=37.7798 d15=3.0000 n9 =1.76182 ν9 =26.52
r16=23.0000 d16=13.0000 n10=1.60311 ν10=60.68
r17=-7274.6882 d17=0.5000
r18=28.8221 d18=8.0000 n11=1.77250 ν11=49.60
r19=90.9036 d19=17.5000
r20アイポイント
非球面係数
K=0 ,E=-4.6022 ×10-6,F=0 ,G=0 ,H=0
f2 =22.166,f21=71.697,f23=51.727,φ=−0.0871
f2 /f21=0.3092,f2 /f23=0.4285,f・φ=-1.893
ν22a −ν22b =-34.16,n23=1.7725
{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}=−1.027,φ22・f=0.296
α22a−α22b=27, AVE(n22a.n22b)=1.68247
f/f1=−0.105
【0048】
実施例4
f=20.287 ,見掛け視界=80°,レンズ最大径=44.412
アイレリーフ/レンズ最大径=0.394
r1 =100.7299 d1 =5.0000 n1 =1.51633 ν1 =64.15
r2 =-67.0152 d2 =2.0000 n2 =1.62588 ν2 =35.70
r3 =-232.6163 d3 =52.8406
r4 =∞ d4 =59.0000 n3 =1.56883 ν3 =56.33
r5 =∞ d5 =1.0000
r6 =∞ d6 =62.0000 n4 =1.56883 ν4 =56.33
r7 =∞ d7 =1.3500
r8 =178.9190 d8 =4.8058 n5 =1.80518 ν5 =25.43
r9 =-67.1851 d9 =2.0000 n6 =1.51633 ν6 =64.15
r10=35.0000 d10=31.4509
r11=-35.0000 d11=7.0000 n7 =1.49241 ν7 =57.66
r12=-24.3679(非球面)d12=0.5000
r13=351.7893 d13=6.9000 n8 =1.77250 ν8 =49.60
r14=-75.7851 d14=0.5000
r15=104.0193 d15=4.1987 n9 =1.76182 ν9 =26.52
r16=27.5694 d16=14.0000 n10=1.60311 ν10=60.68
r17=-80.8251 d17=0.5000
r18=27.4270 d18=8.0000 n11=1.77250 ν11=49.60
r19=90.9036 d19=17.5000
r20アイポイント
非球面係数
K=0 ,E=2.3014×10-5,F=-6.3562 ×10-8,G=1.4008×10-10
H=-8.7041 ×10-14
f2 =22.592,f21=49.399,f23=48.197,φ=−0.0353
f2 /f21=0.4573,f2 /f23=0.4687,f・φ=-0.717
ν22a −ν22b =-34.16,n23=1.7725
{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}=−1.624,φ22・f=0.181
α22a−α22b=27, AVE(n22a.n22b)=1.68247
f/f1=−0.115
【0049】
実施例5
f=18.658 ,見掛け視界=80°,レンズ最大径=43.12
アイレリーフ/レンズ最大径=0.406
r1 =100.6994 d1 =5.3000 n1 =1.51633 ν1 =64.15
r2 =-60.4070 d2 =2.6000 n2 =1.64769 ν2 =33.79
r3 =-167.9972 d3 =37.4148
r4 =∞ d4 =58.0000 n3 =1.56883 ν3 =56.33
r5 =∞ d5 =2.5000
r6 =∞ d6 =58.0000 n4 =1.56883 ν4 =56.33
r7 =∞ d7 =3.0000
r8 =41.6878 d8 =5.5000 n5 =1.78472 ν5 =25.68
r9 =-58.1795 d9 =3.0000 n6 =1.65844 ν6 =50.88
r10=19.0010 d10=19.5000
r11=-28.2685 d11=7.0000 n7 =1.74320 ν7 =49.34
r12=-23.6840 d12=1.0000
r13=-250.0000(非球面) d13=5.0000 n8 =1.52542 ν8 =55.78
r14=-52.6571 d14=0.5000
r15=45.6621 d15=3.0000 n9 =1.78472 ν9=25.68
r16=23.7540 d16=13.0000 n10=1.65844 ν10=50.88
r17=∞ d17=0.5000
r18=27.2871 d18=8.0000 n11=1.74320 ν11=49.34 r19=108.4810 d19=17.5000
r20=アイポイント
非球面係数
K=0 ,E=-4.8802×10-6,F=0 ,G=0 ,H=0
f2 =21.303,f21=59.367,f23=47.077,φ=−0.0896
f2 /f21=0.359 ,f2 /f23=0.453,f・φ=−1.672
ν22a −ν22b =−25.2,n23=1.7432
{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}=−1.066,φ22・f=0.224
α22a−α22b=21, AVE(n22a.n22b)=1.72158
f/f1=−0.195
ただしr1 ,r2 ,・・・ はレンズ各面の曲率半径、d1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n1 ,n2 ,・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ,ν2 ,・・・ は各レンズのアッベ数である。尚データ中長さの単位はmmである。
【0050】
実施例1は、図1に示すように物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2とよりなる。又、第2レンズ群G2は、凹面を対物レンズO側に向けた正のメニスカスレンズ1枚と両凸レンズ1枚からなる第1レンズ成分G21と、負レンズと正レンズの接合レンズの第2レンズ成分G22と、正のメニスカスレンズの第3レンズ成分G23とからなる。尚、Oは対物レンズ、Pはプリズム、Eは接眼レンズである。又、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に中間結像面Iが位置する。又第2レンズ群の第1レンズ成分G21の眼側の両凸レンズの物体側の面r13が非球面である。
【0051】
実施例2は、図2に示す構成で実施例1と同様の構成である。この実施例は、第2レンズ群の第1レンズ成分G21の眼側のレンズが正のメニスカスレンズでその眼側の面r14が非球面である。
【0052】
実施例3は、図3に示す通りでこの実施例は実施例2と同様の構成である。この実施例は、第2レンズ群の第1レンズ成分G21の眼側のメニスカスレンズの対物レンズ側の面r13が非球面である。
【0053】
実施例4は図4に示すもので、この実施例は実施例1と同様の構成である。この実施例は第2レンズ群の第1レンズ成分G21の対物レンズ側のメニスカスレンズの眼側の面r12が非球面である。
実施例5は図5に示す構成で、実施例2のレンズ系と同様の構成である。この実施例は、第2レンズ群G2の第2レンズ成分G21の眼側の正のメニスカスレンズの眼側の面が非球面である。
【0054】
又、各実施例で用いられる非球面の形状は、光軸方向をx軸、光軸に直角な方向をy軸とする時、下の式にて表わされる。
【0055】
ただし、rは基準球面の曲率半径、kは円錐定数、E、F、G、H、・・・は非球面係数である。
【0056】
これら実施例の接眼レンズは、いずれも見掛け視界が大でありしかもアイレリーフが長くレンズ径の小さいレンズ系である。つまりアイレリーフと接眼レンズ最大径との比が大である。
各実施例の断面図は、いずれも対物レンズと組み合わせた状態にて示してあり、Oは対物レンズ、Pはプリズム、Eは接眼レンズであり、又Iは中間結像面を示している。
【0057】
以上述べた実施例中、実施例1の収差状況は、図6に示す通りである。又実施例2、3は、いずれも実施例1と同じ程度の同じ傾向の収差状況である。又、実施例4の収差状況は、図7に、実施例5の収差状況は、図8に示す通りである。これら収差図中球面収差の縦軸は瞳径、非点収差、歪曲収差、倍率の色収差の縦軸は像高比である。
【0058】
本発明は、前述の構成の接眼レンズのほか下記各項に記載する構成のレンズ系も含むものである。
【0059】
(1)特許請求の範囲の請求項2に記載するレンズ系で、条件(1)の代りに下記条件(1−1)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(1−1) 0.25<f2 /f21<0.5
【0060】
(2)特許請求の範囲の請求項2あるいは前記の(1)の項に記載するレンズ系で、条件(2)の代りに下記条件(2−1)を満足する接眼レンズ。
(2−1) 0.4<f2 /f23<0.5
【0061】
(3)特許請求の範囲の請求項2あるいは前記の(1)又は(2)の項に記載するレンズ系で、条件(3)の代りに下記条件(3−1)を満足する接眼レンズ。
(3−1) −2.0<f・φ<−0.5
【0062】
(4)特許請求の範囲の請求項2あるいは前記の(1)、(2)又は(3)の項に記載するレンズ系で、条件(4)の代りに下記条件(4−1)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(4−1) ν22a −ν22b <−30.0
【0063】
(5)特許請求の範囲の請求項2あるいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)の項に記載するレンズ系で、条件(5)の代りに下記条件(5−1)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(5−1) n23>1.70
【0064】
(6)特許請求の範囲の請求項2あるいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)の項に記載するレンズ系で、条件(5)の代りに下記条件(5−2)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(5−2) n23>1.75
【0065】
(7)前記の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)又は(6)に記載するレンズ系で、レンズ系中に少なくとも1面非球面を設けたことを特徴とする接眼レンズ。
【0066】
(8)特許請求の範囲の請求項1、2又は3あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)又は(7)の項に記載するレンズ系で、下記条件(6)、(7)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(6) −3.0<{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}<−1.01
(7) 0.10<φ22・f<0.40
【0067】
(9)特許請求の範囲の請求項1、2又は3あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)又は(8)の項に記載するレンズ系で、下記条件(8)、(9)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(8) α22a−α22b<30
(9) 1.65<AVE(n22a,n22b)<1.93
【0068】
(10)前記の(9)の項に記載するレンズ系で、条件(8)の代りに条件(8−1)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(8−1) α22a−α22b<23
【0069】
(11)特許請求の範囲の請求項1、2又は3に記載するレンズ系で、下記条件(10)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(10) −0.25<f/f1<−0.05
【0070】
【発明の効果】
本発明は、望遠鏡や双眼鏡等に用いられる接眼レンズで、前述の構成にすることにより広い視野で良好な光学性を有するレンズ系を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の断面図
【図2】本発明の実施例2の断面図
【図3】本発明の実施例3の断面図
【図4】本発明の実施例4の断面図
【図5】本発明の実施例5の断面図
【図6】本発明の実施例1の収差曲線図
【図7】本発明の実施例4の収差曲線図
【図8】本発明の実施例5の収差曲線図
【図9】アイレリーフと接眼レンズの径との関係を示す図
Claims (13)
- 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群からなり、第1レンズ群と第2レンズ群との間に中間結像面が形成されるレンズ系で、前記第2レンズ群が物体側に凹面を向けた正のメニスカス単レンズと1枚の正の単レンズからなり全体として正の屈折力を持つ第1レンズ成分と、負レンズと正レンズの接合レンズからなり正の屈折力の第2レンズ成分と、物体側に強い屈折力を有する面を向けた正レンズからなり正の屈折力を持つ第3レンズ成分とよりなり、下記条件(1)、(2)、(3−1)、(4)、(5)を満足することを特徴とする接眼レンズ。
(1) 0.2<f 2 /f 21 <0.6
(2) 0.35<f 2 /f 23 <0.55
(3−1) −2.0<f・φ<−0.5
(4) ν 22a −ν 22b <−25.0
(5) n 23 >1.65
ただし、f 2 は第2レンズ群の焦点距離、f 21 は第2レンズ群中の第1レンズ成分の焦点距離、f 23 は第2レンズ群の第3レンズ成分の焦点距離、fは接眼レンズ全系の焦点距離、φは第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気レンズの屈折力、ν 22a は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズのアッベ数、ν 22b は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズのアッベ数、n 23 は第2レンズ群中の第3レンズ成分の物体側に強い屈折力を有する面を向けた正レンズの屈折率である。 - 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群からなり、第1レンズ群と第2レンズ群との間に中間結像面が形成されるレンズ系で、前記第2レンズ群が物体側に凹面を向けた正のメニスカス単レンズと1枚の正の単レンズからなり全体として正の屈折力を持つ第1レンズ成分と、負レンズと正レンズの接合レンズからなり正の屈折力の第2レンズ成分と、物体側に強い屈折力を有する面を向けた正レンズからなり正の屈折力を持つ第3レンズ成分とよりなり、下記条件(1)、(2)、(3−2)、(4)、(5)を満足する請求項1の接眼レンズ。
(1) 0.2<f2 /f21<0.6
(2) 0.35<f2 /f23<0.55
(3−2) −3.0<f・φ≦−0.717
(4) ν22a −ν22b <−25.0
(5) n23>1.65
ただし、f2 は第2レンズ群の焦点距離、f21は第2レンズ群中の第1レンズ成分の焦点距離、f23は第2レンズ群の第3レンズ成分の焦点距離、fは接眼レンズ全系の焦点距離、φは第1レンズ群と第2レンズ群の間の空気レンズの屈折力、ν22a は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズのアッベ数、ν22b は第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズのアッベ数、n23は第2レンズ群中の第3レンズ成分の物体側に強い屈折力を有する面を向けた正レンズの屈折率である。 - レンズ系中の少なくとも一つのレンズ面が非球面であることを特徴とする請求項1又は2の接眼レンズ。
- 条件(1)の代りに下記条件(1−1)を満足することを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の接眼レンズ。
(1−1) 0.25<f2 /f21<0.5 - 条件(2)の代りに下記条件(2−1)を満足する請求項1、2または4の接眼レンズ。
(2−1) 0.4<f2 /f23<0.5 - 条件(4)の代りに下記条件(4−1)を満足することを特徴とする請求項1、2、4または5の接眼レンズ。
(4−1) ν22a −ν22b <−30.0 - 条件(5)の代りに下記条件(5−1)を満足することを特徴とする請求項1、2、4、5または6の接眼レンズ。
(5−1) n23>1.70 - 条件(5)の代りに下記条件(5−2)を満足することを特徴とする請求項1、2、4、5または6の接眼レンズ。
(5−2) n23>1.75 - レンズ系中に少なくとも1面非球面を設けたことを特徴とする請求項4乃至8のいずれか1項に記載の接眼レンズ。
- 下記条件(6)、(7)を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の接眼レンズ。
(6) −3.0<{(φ22a/ν22a)/(φ22b/ν22b)}<−1.01
(7) 0.10<φ22・f<0.40
ただしφ22は第2レンズ群中の第2レンズ成分の屈折力、φ22aは第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折力、φ22bは第2レンズ群中の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの屈折力、fは接眼レンズ全系の焦点距離である。 - 下記条件(8)、(9)を満足することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の接眼レンズ。
(8) α22a−α22b<30
(9) 1.65<AVE(n22a,n22b)<1.93
ただしα22aは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの硝材の平均線膨張係数、α22bは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの硝材の平均線膨張係数、n22aは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折率、n22bは第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの正レンズの屈折率、AVE(n22a,n22b)は第2レンズ群の第2レンズ成分の接合レンズの負レンズの屈折率n22aと正レンズの屈折率n22bの平均値である。 - 条件(8)の代りに下記条件(8−1)を満足することを特徴とする請求項11の接眼レンズ。
(8−1) α22a−α22b<23 - 下記条件(10)を満足することを特徴とする請求項1、2または3の接眼レンズ。
(10) −0.25<f/f1<−0.05
ただし、f1は第1レンズ群の焦点距離、fは接眼レンズ全系の焦点距離である。
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